【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、像担持体上に形成されたトナー像を転写材上に転写する構成の複写機、プリンタ、ＦＡＸ（ファクシミリ）等の画像形成装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
一様帯電されている像担持体表面にレーザ光源からなる書き込み手段を用いて画像データに応じたドット露光を付与して静電荷潜像を形成し、トナー（粉末）とキャリアとを含む二成分現像剤による反転現像を介して前記静電荷潜像をトナー像となし、次いで、転写手段により、前記トナー像と重畳するように転写領域に向けて搬送される転写材上に当該トナー像を転写させた後、分離手段により前記像担持体から前記転写材を分離し、搬送手段を介して前記転写材を定着装置に送り込み、加熱ローラおよび加圧ローラによる加熱・加圧作用で前記トナー像を定着させ、排紙手段により装置外に設けたトレイに排紙する構成の画像形成装置はよく知られている。
【０００３】
また、上述のような画像形成装置に搭載される現像ユニット（現像装置）としては次のような構成を有するものが知られている。
【０００４】
即ち、磁界形成手段である位置固定のマグネットと、前記マグネットを内蔵したローラ状の現像剤担持体（以下、現像スリーブという）と、前記現像スリーブに向けて現像剤を供給する現像剤供給手段と、前記現像剤供給手段により供給された現像スリーブ上の現像剤の層厚を規制する層厚規制部材等で構成される。
【０００５】
そして、現像処理において、前記現像剤供給手段により現像スリーブ側に供給される現像剤は前記マグネットの作用で磁気吸引され、前記現像スリーブ上に担持されるとともに、当該現像スリーブの回転により現像領域（現像位置）まで搬送され、対向して回転する像担持体上の潜像を現像する。
【０００６】
また、前記現像ユニット、帯電手段、転写手段、分離手段、像担持体、前記像担持体用のクリーニングユニット等は、それぞれ個別に取り扱うことができ、画像形成装置本体に対して着脱可能な形態を有している。
【０００７】
あるいは、例えば、像担持体と前記した適宜の手段とを一体的に取り扱うことが可能なプロセスカートリッジとして構成し、当該プロセスカートリッジの形態で装置本体に対して取り付け、取り外しができるようになっている。
【０００８】
しかしながら、いずれの形態においても、装置本体に対する着脱の際に機械的衝撃を発生する危惧があり、場合によっては、画像形成上大きな不利益を引き起こしかねない問題を抱えていた。
【０００９】
例えば、現像ユニットに目を向けると、着脱時の衝撃により現像ユニット内に収納してある現像剤の浮遊飛散を生ぜしめ、現像ユニット内の上蓋（ケーシング）内壁面や、現像スリーブを支持する支持側板の内壁面上に不要なトナー付着を招来する。
【００１０】
前述の如くに付着したトナーは、その後の画像形成における現像処理回数が増える毎に新たなトナーの凝着で顆粒状になり、やがて、現像ユニット外に零れ、転写材の搬送路上に沈積したり、あるいは、像担持体に付着したりして画像品質を損ねてしまうという問題がそれである。
【００１１】
また、転写後の像担持体上に残留するトナーをクリーニングブレードで除去し、現像ユニットに戻して、再度、現像剤として使用するトナーリサイクル方式を採用した画像形成装置において、前記現像ユニットの着脱あるいはプロセスカートリッジを介しての着脱時における衝撃は次のような不具合を発生していた。
【００１２】
即ち、現像ユニットに戻されたリサイクルトナーは直ちに現像処理に費やされるのではなく、補充された新規なトナーと一緒に混合撹拌され、所定の帯電量を得てから現像処理に費やされるものであり、その目的に見あうように現像ユニットは所定の機械的構成を有している。
【００１３】
しかしながら、リサイクルトナーの中には紙粉等のトナー以外の異物が混じっており、また、リサイクルトナーの中には帯電量の少ないトナー（粉末）や、トナーとしての機能を果たすことができないスペントトナーなどが混在しているため、これらリサイクルトナーや紙粉が衝撃の反動で浮遊し、一部は現像スリーブ周りの開口から飛散して像担持体や転写材の搬送路を汚染し、また、一部は撹拌混合が充分になされない状態で撹拌混合領域から飛び出して現像スリーブ上に吸着担持されるような位置に移動し、結局、その後の画像形成において現像剤として使用され画質劣化を起こしてしまう不具合を惹起する。
【００１４】
また、衝撃を受けた反動として、クリーニングユニットと現像ユニット間に設けたトナーリサイクルのための搬送路内にある弱帯電状態のリサイクルトナーや紙粉等が現像ユニット中に一気に還流する危険があり、このような場合、前記のトナー飛散や零れの現象は勿論、現像ユニット設置後の画像形成における画質劣化は一段と助長される。
【００１５】
如上のように、紙粉の混入や、弱帯電量のトナー飛散、あるいは顆粒状となっての現像ユニットからの零れ現象は画像形成装置にとって重要な問題であり、一方において、環境に対する影響を考慮すれば、出来うる限り有効に資源を使うことが望ましい事はいうまでもない。
【００１６】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、上記のような問題点に鑑みてなされたもので、その主たる目的は、現像ユニットあるいは現像ユニットを含むプロセスカートリッジの装置本体に対する着脱時において発生しやすい衝撃がもたらすトナー飛散や零れ等を軽減できる画像形成装置を提供することにある。
【００１７】
【課題を解決するための手段】
本発明の目的は、下記の構成によって達成することができる。
【００１８】
（１）像担持体と、前記像担持体上に静電荷潜像を形成する潜像形成手段と、前記静電荷潜像を現像してトナー像となす現像ユニットと、前記トナー像を転写材上に転写する転写手段と、転写領域を通過した前記像担持体の表面を清掃するクリーニング手段とを有する画像形成装置において、
装置本体から取り外された現像ユニットの再装着を検知するとともに、少なくとも、前記現像ユニットと前記像担持体とを駆動制御する制御手段を有することを特徴とする画像形成装置。
【００１９】
（２）像担持体と、前記像担持体上に静電荷潜像を形成する潜像形成手段と、前記静電荷潜像を現像してトナー像となす現像ユニットと、前記トナー像を転写材上に転写する転写手段と、転写領域を通過した前記像担持体の表面を清掃するクリーニング手段とを有する画像形成装置において、
前記現像ユニットと一体的に設けた振動素子を所定の間隔で作動させるとともに、少なくとも、前記現像ユニットと前記像担持体とを駆動制御する制御手段を有することを特徴とする画像形成装置。
【００２０】
（３）前記制御手段は、前記現像ユニットと前記像担持体とに対する駆動開始に先だって、前記現像ユニットの下方に位置する搬送通路上に転写材を給送し、かつ、停止状態に維持させることを特徴とする前記（１）または前記（２）に記載の画像形成装置。
【００２１】
（４）前記制御手段は、前記現像ユニットと前記像担持体とに対する駆動終了後に所定枚数の転写材を通紙させることを特徴とする前記（１）または前記（２）に記載の画像形成装置。
【００２２】
（５）前記制御手段は、電源投入に基づいて前記振動素子を駆動制御することを特徴とする前記（２）に記載の画像形成装置。
【００２３】
（６）前記現像ユニットは、磁石を内蔵した可回転の現像剤担持体と、当該現像剤担持体に担持される現像剤の層厚を規制する層厚規制部材と、上蓋とを含み、前記振動素子は、少なくとも、前記層厚規制部材または上蓋と一体的に設けてあることを特徴とする前記（２）に記載の画像形成装置。
【００２４】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態の一例を図面を用いて説明する。
【００２５】
図１はデジタル式複写機からなる画像形成装置の構成を示す模式図である。
本実施の形態の画像形成装置は、電子写真方式を利用して像担持体上に形成したトナー画像を普通紙等の転写材上に形成するもので、自動原稿送り装置１、画像読取装置２、画像形成部３、転写材収納部４、給紙部５、反転排紙・再給紙部６、および反転搬送部８を備えている。
【００２６】
前記自動原稿送り装置１は、原稿を載置する原稿載置台１１、原稿載置台１１上に載置された原稿を分離する原稿分離手段１２、原稿分離手段１２で分離された原稿を搬送する複数のローラを含む原稿搬送手段１３、原稿搬送手段１３で搬送された原稿を排紙する原稿排紙手段１４、原稿排紙手段１４によって排紙された原稿を載置する原稿排紙台１５、および、両面複写モードにおいて原稿の表裏を反転させるためのローラ対からなる原稿反転手段１６を有している。
【００２７】
装置本体上部の１００は操作部で、１１０は画像形成を開始させるスタートボタン、１２０は電源スイッチを示す。
【００２８】
前記原稿載置台１１上に載置された複数枚の原稿（不図示）は、原稿分離手段１２によって１枚づつ分離され、前記原稿搬送手段１３によって画像読取位置に向けて搬送される。
【００２９】
原稿読取位置は前記原稿搬送手段１３の下方部に設けられており、画像読み取り装置２のスリット２１を通して原稿の画像が読み取られるようになっている。
【００３０】
一方、原稿の両面の画像を読み取る際には、一度片面の画像が読み取られた原稿を原稿反転手段１６に導き、原稿の後端が前記原稿反転手段１６を構成する反転ローラ対に挟持された状態において当該反転ローラ対を停止させ、逆回転させて原稿の表裏を反転し、再度、前記原稿搬送手段１３で搬送することにより、前記原稿読取位置において他の面（第２面）の画像を読み取ることができる。
【００３１】
このような工程が原稿載置台１１上に載置された原稿の枚数分繰り返される。
また、前記自動原稿送り装置１は可倒式に構成されており、この自動原稿送り装置１を起こしてプラテンガラス２２上を開放し、当該プラテンガラス２２上に原稿を直接載置して複写を行うこともできるように構成してある。
【００３２】
画像読取装置２は、原稿の画像を読み取って画像データを得るための装置であり、前記スリット２１を介して原稿を照射するランプ２３１と原稿からの反射光を反射させる第１ミラー２３２とを一体化してなる第１ミラーユニット２３と、前記第１ミラー２３２からの光を反射させる第２ミラー２４１と第３ミラー２４２とを一体化してなる第２ミラーユニット２４と、当該第２ミラーユニット２４からの反射光を、撮像素子であるＣＣＤに結像させる結像レンズ２５、および、当該結像レンズ２５によって結像された光像を光電変換するライン状のＣＣＤ２６を有する。
【００３３】
光電変換されたアナログ信号は、アナログ処理後にＡ／Ｄ変換され、適宜の画像処理を施された後、画像データとして制御手段Ｃ内のメモリに蓄積される。
【００３４】
前記制御手段ＣはＣＰＵからなり、装置全体をマルチタスクで制御する。
換言すれば、装置本体に設けた電源スイッチ１２０のＯＮの信号入力により、定着装置の加熱源の通電制御を行わせたり、装置のイニシャライズのために、プログラムフローに従って関係する各手段を駆動制御する。
【００３５】
また、装置のイニシャライズが終了した後、アイドリング状態を維持し、画像形成のためのスタートボタン１１０の押下に従って、選択指示された画像形成モードに応じた動作を各駆動手段の駆動制御を介して実行させる。
【００３６】
なお、前記自動原稿送り装置１によって送られる原稿を前記画像読取装置２で読み取る態様においては、前記第１ミラーユニット２３、および、前記第２ミラーユニット２４は、図示位置に固定される。
【００３７】
また、前記プラテンガラス２２上に載置された原稿の画像の読み取りは、前記第１ミラーユニット２３と前記第２ミラーユニット２４とを、光路長を保ちながら、プラテンガラス２２に沿って移動させることにより行う。
【００３８】
画像形成部３は、像担持体としての光導電性感光層を表面に有する感光体ドラム３１、当該感光体ドラム３１の表面を一様帯電させる帯電電極を含む帯電手段（以下、帯電器という）３２、画像処理後の画像データに基いて作動され、前記感光体ドラム３１上を露光して静電荷潜像を形成するための露光手段であるレーザ書込手段３３、前記感光体ドラム３１上に形成される静電荷潜像を反転現像してトナー像となすローラ状の現像剤担持体（以下、現像スリーブという）３００を有する現像ユニット（以下、現像器という）３４、前記トナー像を普通紙等からなる転写材（以下、用紙という）上に転写せしめる転写電極を含む転写手段（以下、転写器という）３５、トナー像が転写された用紙の裏面から、例えば、ＡＣまたはＡＣとＤＣを重畳させた電圧によるコロナ放電を行い、前記感光体ドラム３１上からの用紙の分離を促進する分離手段３６、および、転写工程終了後の前記感光体ドラム３１を清掃するためのブレードを含むクリーニングユニット３７等を有する。
【００３９】
本実施の形態においては、前記感光体ドラム３１、現像器３４、および、クリーニングユニット３７はプロセスカートリッジ３Ａとして構成してある。
【００４０】
また、トナーリサイクル方式を採用しているが、トナーリサイクルのための構成は基本的に公知であるため、図においては割愛してある。
【００４１】
更に、例えば、清掃等の理由により、装置本体に対して一度組み込まれたプロセスカートリッジ３Ａが取り外され、再度、所定位置に組み込まれると、即ち、その組み込み回数が二回目以上である場合、管理のための制御モードが自動的に選択され、前記感光体ドラム３１と現像器３４が所定時間にわたって駆動制御されるように構成してある。
【００４２】
同じプロセスカートリッジに対する組み込み動作が２回目以上か否かの回数は、当該プロセスカートリッジの移動路上に適宜のセンサからなる検知手段（不図示）を設けるとともに、その検知手段の出力変化情報を前記制御手段Ｃに取り込み、監視フローで監視することにより判断することができる。
【００４３】
また、前記監視フローによる判断を基に制御モードが選択されると、感光体ドラム３１、および、現像器３４を駆動するモータや、適宜の動力伝達系の作動が開始される。
【００４４】
実施の形態における前記帯電電極、転写電極および分離手段の分離電極は、酸化被膜したタングステンワイヤからなる。
【００４５】
また、前記現像器３４に収納されている現像剤は、粒子状のフェライトにスチレンアクリル樹脂やシリコン樹脂をコーティングしたことからなる、所謂、コーティングキャリアと、重合法により製造した重合トナーとを主要成分とする二成分現像剤からなる。
【００４６】
３８は分離後の用紙を、定着装置、例えば、加熱ローラ型の定着装置９に向けて搬送する搬送ベルト、６３は排紙ローラである。
【００４７】
前記定着装置９は、加熱源Ｈを内蔵し、その周囲を独立回転する定着上ローラ９００と、前記定着上ローラ９００と圧接しながら回転する定着下ローラ９０３からなる定着処理手段を主要素とし、定着排出ローラ６１、用紙の搬送路を選択的に切り替える切替手段６２等を一体的に有している。
【００４８】
なお、図中のＷは前記定着上ローラ９００の表面に接触して設けたクリーニングウェブで、例えば、装置作動中における適宜の時間間隔で図の左側に示す巻き取り芯上に少しづつ巻き取られるようになっている。
【００４９】
上記構成による画像形成は、適宜の駆動手段によって矢示の方向に回転する感光体ドラム３１を帯電器３２により順次帯電した後、レーザ書込手段３３によるドット露光で原稿画像に対応した静電荷潜像を形成し、現像器３４を用いて接触現像もしくは非接触現像により前記静電荷潜像をトナー像となし、その後、第２給紙手段としてのレジストローラ５６の回転開始により給送される用紙上に、前記転写器３５の作用を介して転写させることで達成される。
【００５０】
実際には、前記レジストローラ５６に用紙が到達している状態で、当該レジストローラ５６の回転開始に伴う給紙にタイミングを合わせて、前記感光体ドラム３１上にトナー像を形成するためのプロセスを開始するようになっている。
【００５１】
そのために、書込部から転写器までの距離とレジストローラから転写器までの距離を同一に設定するとともに、感光体ドラム３１、レジストローラ５６、転写前ローラ５７の線速度を同一に設定してある。
【００５２】
転写後の用紙は分離手段３６の作用により前記感光体ドラム３１上から分離され、前記定着装置９の加熱・加圧作用を受けた後、機外に排出される。
【００５３】
一方、転写領域を通過した感光体ドラム３１は更に回転を続け、クリーニングユニット３７を構成するブレードによって残留トナーを除去され、次の画像形成への準備がなされる。
【００５４】
構成の説明に戻って、用紙収納部４には、用紙Ｐを積層状態で収納する給紙トレイ４００、４１０、４２０が上下方向に配列してあり（用紙Ｐは給紙トレイ４００においてのみ図示）、また、それぞれの給紙トレイは、専用の給紙ローラ４０１、４１１、４２１と重層防止用の分離手段である一対の分離ローラ４０３、４１３、４２３とを一体的に引き出し可能に設けてある。
【００５５】
給紙部５には、前記給紙トレイ４００、４１０、４２０のそれぞれから前記画像形成部３へと用紙Ｐを搬送するための搬送手段として、搬送ローラ対（以下、搬送ローラともいう）Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３、Ｒ４、Ｒ５、Ｒ６を設けてある。
【００５６】
前記搬送ローラＲ１乃至Ｒ３は、プレレジストローラとして前記給紙トレイ４００、４１０、４２０と一体的に設けることが好ましく、本実施の形態においては一体構成としてある。
【００５７】
ＰＳはフォトセンサで、例えば、給紙トレイ４００から給紙ローラ４０１により給紙された用紙Ｐが前記分離ローラ４０３の下流に設けてある前記搬送ローラ対Ｒ１に到達したか否かを検知する機能を有し、搬送ローラＲ１の直前の位置に配設してある。
【００５８】
５５は前記用紙Ｐの搬送方向にみて前記搬送ローラＲ６の下流に設けた搬送ローラで、反転搬送部８を介して送り出される用紙の搬送路と、例えば、給紙トレイ４００から給紙される用紙の搬送路との合流部に設けてある。
【００５９】
反転排紙・再給紙部６は、転写・定着後の用紙Ｐを反転排紙したり、両面画像形成モードに従って用紙Ｐを再給紙するための領域であり、前記定着排出ローラ６１により排出された用紙Ｐをそのまま機外へ排出する場合と、表裏反転させた後に排出する場合、および、用紙Ｐの裏面（第２面）に画像形成するために当該用紙Ｐを前記レジストローラ５６に向けて再給紙する場合とにおいて搬送路を切り替える切替手段（既述）６２を有している。
【００６０】
画像形成された用紙Ｐをそのまま、即ち、今、転写した画像面を上側にしたまま排出する場合は、前記切替手段６２を図において一点鎖線で示す位置に保持させ、また、画像形成された用紙Ｐの表裏を反転させて排出する場合は、前記切替手段６２を図において実線で示す位置に保持させて、前記定着排出ローラ６１により搬送される用紙Ｐを搬送ローラ６００、６１０が付設されている搬送路中に送り込み、後端が前記搬送ローラ６００の手前位置に到達するタイミングで前記ローラ群の作動を停止させ、しかる後、前記搬送ローラ６００の回転方向を前記と逆方向に回転せしめることにより、前記切替手段６２の左側を通過せしめ、排紙ローラ６３を介して、機外の排紙トレイ６４へと排出する。
【００６１】
更に、第１面に引き続き用紙Ｐの第２面に画像を形成する両面画像形成モードの場合は、前記切替手段６２を図において実線で示す位置に保持させ、定着排出ローラ６１により搬送される用紙を、排紙モータで駆動される反転排紙・再給紙部６の各搬送ローラ６００、６１０を介して反転搬送部８に送り込み、当該反転搬送部８において用紙Ｐの表裏を反転させた後、前記レジストローラ５６に向けて送り出すことになる。
【００６２】
前記用紙Ｐの第２面に転写画像を得るまでのプロセスは前述と同じであり、また、定着処理後の用紙Ｐの排紙については、前記したいずれかの形態による。
【００６３】
なお、前記反転搬送部８は、前記搬送ローラ６１０により搬送される用紙Ｐを更に右方向に送り込み、その後端を挟持しているタイミングで回転停止した後に逆回転するように駆動制御される搬送ローラ対８００を有し、当該搬送ローラ対８００の逆回転により用紙Ｐを左方向に搬送し、その途上から上方に弧を描いた後に右方向に延びる搬送路をもって構成される。
【００６４】
搬送ローラ対８００を含む８０３、８０５、８０７、８０９、８１１は、前記反転搬送部８の搬送路上に設けた複数の搬送ローラ対（以下、単に、搬送ローラという）である。
【００６５】
次に、図１を参酌しながら、図２を用いて本発明をより詳細に説明する。
図２は、装置本体に対するプロセスカートリッジの挿脱に伴って選択される制御モードの監視フローを示すフローチャート図である。
【００６６】
前記制御モードに係わるプログラムは前記制御手段Ｃ内のメモリに記憶されており、モータ等の駆動を制御する。
【００６７】
換言すれば、制御手段Ｃは、後記するように、現像器３４等の装置本体に対する装着（取り付け）及び脱離（取り外し）を検知するとともに、モータ等の駆動手段を駆動制御する制御手段であるということができる。
【００６８】
また、検知の有無等の判断はプログラム中の判断ステップ（判断工程）が実質的な判断手段として機能する。
【００６９】
図２において、監視フローがスタートすると、装置本体の前扉が開けられたか否かが判断され（ステップＳ１）、ＹＥＳであれば、次いで、装着状態にあるプロセスカートリッジ３Ａが装置本体から取り外されたか否かが判断される（ステップＳ２）。
【００７０】
換言すれば、プロセスカートリッジ３Ａの取り外しが現像器３４の脱離とみなされ、現像器脱離のフラグの有無が判断される。
【００７１】
前記前扉の開閉やプロセスカートリッジ３Ａの脱離（装着も同じ）は適宜のセンサによる出力の変化を取り込むことにより達成できる。
【００７２】
ステップＳ２においてＹＥＳであれば、次に、前記プロセスカートリッジ３Ａが装着されたか否か、換言すれば、現像器３４の再装着を示すフラグの有無が判断され（ステップＳ３）、ＹＥＳの場合は現像器３４および感光体ドラム３１を駆動する制御モードが選択され、そのプログラムが実施される（ステップＳ４）ことになる。
【００７３】
具体的には、本実施の形態において、少なくとも、現像器３４と感光体ドラム３１とが駆動制御され、例えば、現像スリーブ３００と感光体ドラム３１とが所定時間、回転駆動されるようになっている。
【００７４】
この場合、画像形成プロセスにおいて実施される現像バイアス電圧の印加は行わないが、帯電電位、現像バイアス電圧を所定値にして制御を行っても良い。
【００７５】
また、前記制御モードの実施においては、前記現像器等の被駆動に先立って用紙Ｐを、例えば、給紙トレイ４００から給送し、前記現像器３４の下側にある用紙Ｐの搬送通路上に停止状態で維持する。
【００７６】
このことにより、現像器３４あるいは感光体ドラム３１から零れ落ちるトナーがあっても、前記用紙Ｐで受けることが出来、搬送通路を汚染から保護することが可能となる。
【００７７】
また、前記用紙Ｐは、感光体ドラム３１等の回転制御が終了した後に前記制御手段Ｃを介して駆動制御される搬送ベルト３８等により搬送され、機外に排出されるようになっている。
【００７８】
ステップ４における制御モードの実施を受け、フラグの初期化がなされ（ステップＳ５）、制御モードは終了する。
【００７９】
なお、ステップＳ１において前扉の開の判断がＮＯである場合、当然のこととして制御モードが実行されることはなく、また、ステップＳ１において前扉の開の判断がＹＥＳであったとしても、ステップＳ２において現像器の脱離のフラグがない（ＮＯ）場合、同様に制御モードは実行されることがない。
【００８０】
なお、上記において、予め用紙Ｐを所定の搬送通路上に臨ましめておく代わりに、現像器および感光体ドラムの駆動制御を行う制御モード終了後に、用紙Ｐを何枚か連続して通す、所謂通紙を行い、この用紙により搬送通路上に吐き出されたトナーを拾い上げて汚れを軽減することもある程度は可能であるが、確実性の点から用紙待機の構成が好ましい。
【００８１】
前記は本発明に係わる第１の実施の形態であるが、次に第２の実施の形態について、現像器の構成を示す模式図である図３を用いて説明する。
【００８２】
第２の実施の形態において、特定条件に至った場合、自動的に制御モードが選択され、少なくとも現像器と感光体ドラムとを所定時間にわたって駆動制御する基本的な構成は前記第１の実施の形態と同じである。
【００８３】
図中、３４０は現像器３４の外側を形成するケーシングで、感光体ドラム３１に対向した位置に開口７０を有し、現像スリーブ３００の周面一部が前記開口７０に臨んでいる。
【００８４】
矢示の如く反時計方向に独立して回転できる前記現像スリーブ３００内には磁界形成手段としての磁石Ｍが位置固定で保たれている。
【００８５】
前記磁石Ｍは現像領域に対向した主磁石Ｎ１と、前記現像スリーブの回転方向にみて前記主磁石Ｎ１の下流位置に設けられており反発磁界を形成するための磁石Ｓ１、Ｓ２と、前記磁石Ｓ２と前記主磁石Ｎ１との間に設けた現像剤搬送磁石Ｎ２、Ｓ３の５つの磁石（磁極）を有する。
【００８６】
３４１は現像剤収容部で、当該現像剤収容部は、スクリューからなる２本の現像剤撹拌搬送部材３４２、３４３と、前記現像スリーブ３００に対して現像剤を供給するパドル状の現像剤供給部材３４４とを備えている。
【００８７】
前記現像剤撹拌搬送部材３４２、３４３は新規に補充されるトナーと、現像処理後の現像剤とを混合撹拌し、現像剤の均一な混合と所定の摩擦帯電量を前記トナーに付与するように機能する。
【００８８】
また、前記現像剤供給部材３４４は現像スリーブに現像剤を供給する一方において、前記現像スリーブ３００上から除去される現像処理後の現像剤を前記現像剤撹拌搬送部材３４２、３４３側に排出する。
【００８９】
３４６は前記磁石Ｍの作用により磁気吸引され、前記現像スリーブ３００上に担持される現像剤の層厚を規制するための層厚規制部材で、前記磁石Ｓ２と、当該磁石Ｓ２に隣接した前記現像剤搬送磁石Ｎ２との間の前記現像スリーブの外周面に近接対向する規制部位を有する。前記層厚規制部材３４６は、前記ケーシング３４０を構成する上蓋部位（以下、上蓋という）３４５上に取り付けてある。
【００９０】
３４８は、例えば、コアレスモータＫＨＮ６（製品名：松下電器産業株式会社製）のような振動素子で、１つは前記層厚規制部材３４６上に設けてあり、他の１つは現像剤撹拌搬送部材３４２の上方にある上蓋３４５の外側面上に設けてある。
【００９１】
前記振動素子３４８は所定の時間間隔で作動するように前記制御手段Ｃを介して駆動制御される。
【００９２】
ここでいう所定の時間間隔とは、一定間隔に限定されるものではなく、例えば、前記電源スイッチ１２０が毎朝ＯＮされる情報に基づいて駆動制御する態様でも、あるいは、装置の稼働時間を計時し、所定値に達する度毎に駆動制御する態様であっても、更には、それらの組み合わせであってもよい。
【００９３】
換言すれば、前記振動素子３４８は、ケーシング３４０を構成する側板や上蓋３４５の内面等に付着するトナー、紙粉等を強制的に除去し、画像形成に及ぼす支障を軽減することができるように装置に合わせて仕様を自由に決定できるもので、設置個数も実施の態様に限定されるものではない。
【００９４】
斯様な構成の現像器３４が作動すると、現像剤供給部材３４４の矢示方向の回転により、現像剤が現像スリーブ３００に向けて搬送供給され、磁石Ｓ２の作用で磁気吸引される。
【００９５】
磁気吸引された現像剤は、磁石Ｍを内蔵する前記現像スリーブ３００の外周面上に担持され、層厚規制部材３４６により規制された後、現像剤搬送磁石Ｎ２、Ｓ３の作用下に、当該現像スリーブ３００の回転によって現像領域に向けて搬送され、感光体ドラム３１に対する現像処理が終了した後の現像剤は、磁石Ｓ１とＳ２との間で前記現像スリーブ３００から自動的に離脱される。
【００９６】
上述の如く除去された現像剤は、前記現像剤供給部材３４４の下側部分におけるパドルの回転で現像剤撹拌搬送部材３４３に送り込まれ、当該現像剤撹拌搬送部材３４３の回転により紙面の手前方向に順次搬送された後、他の現像剤撹拌搬送部材３４２に受け渡され、補給トナーと混合撹拌されながら紙面の裏側方向に搬送され、その終端部付近で現像剤撹拌搬送部材３４２に受け渡され、手前方向に搬送される途上で、順次、現像剤供給部材３４４の周囲に貯留している現像剤上に堆積される循環経路を辿り、再度現像処理に費やされることになる。
【００９７】
しかるに、例えば、前記のような現像器３４を有する画像形成装置が、電源スイッチ１２０のＯＮになったことを制御手段Ｃが検知（判断の意）することにより自動的に制御モードを実行する構成である場合、電源スイッチＯＮにより、前記振動素子３４８に所定の電圧が印加され、当該振動素子３４８が駆動制御される。
【００９８】
前記振動素子３４８の作動に伴う振動は上蓋３４５や側板に伝搬され、当該上蓋や側板の内壁面上に付着あるいは堆積しているトナーは強制的に除去される。
【００９９】
また、前記振動素子３４８の駆動と同時あるいは前後して前記現像器３４、具体的には、現像スリーブ３００と感光体ドラム３１とが回転駆動される。
【０１００】
このとき現像スリーブ３００に対する現像バイアス電圧は第１の実施の形態におけると同様にＯＦＦしておくことが望ましいが、帯電電位、現像バイアス電圧を所定値にして制御を行っても良い。
【０１０１】
前記現像スリーブの回転により、摩擦帯電量の少ない（弱帯電量）一部のトナーが前記開口７０から飛散し、その下側にある用紙Ｐの搬送通路上に付着したりする事が考えられるが、第１の実施の形態で述べたように、予め前記した領域に該当する搬送通路上に用紙Ｐを給送し、停止させておくことにより搬送通路を汚染から保護することが可能となる。
【０１０２】
また、リサイクルトナー中に紙粉が混入している場合、当該紙粉も弱帯電トナーと同様に開口７０から吐き出されるので、実際に形成される画像は弱帯電トナー（飛散しやすいトナーともいえる）や紙粉の付着による汚れ等の影響を受けることが少なく、結果として、良好な画像を安定して得ることができる。
【０１０３】
また、実際の画像形成プロセスにおいて、トナー等が塊となって現像器からこぼれ落ちたり、形成画像に付着したりする機会がないように考慮しての上記構成であるが、仮に、塊が出来た場合でも、制御モードの実行により上述の如き弊害を抑制することができる。
【０１０４】
尚、トナーリサイクル方式に伴う弱帯電トナーや紙粉の不具合を軽減しうる効果は第１の実施の形態においても享受しうるものであることはいうまでもない。
【０１０５】
また、上記において予め用紙Ｐを所定の搬送通路上に臨ましめておく代わりに、現像器および感光体ドラムの駆動制御を行う制御モード終了後に通紙を行い、用紙の搬送通路上に吐き出されたトナーを拾い上げることで汚れを軽減することもある程度は可能である。
【０１０６】
また、前記現像器３４の構成において、出来る限りトナーとケーシングの内壁との接触機会を少なくする事が望ましい。
【０１０７】
例えば、層厚規制通過位置から現像領域に至る間の上蓋３４５の内壁面に対して層厚規制された現像剤が接触しないように構成して現像剤が受けるストレスを出来る限り緩和し、以て、スペントトナーの発生や、それに基づくトナーの顆粒化を防止することにより、不具合の発生を減少させることが可能である。
【０１０８】
上記の実施の形態において、現像器はプロセスカートリッジを介して間接的に装置本体に対して脱着される構成として説明したが、本発明は現像器を単体で取り扱う形態を排除するものではなく、更に、像担持体にしても感光体ドラムに限定されるものでもない。
【０１０９】
【実施例】
以下に説明する比較例および実施例は、デジタル複写機、コニカＳｉｔｉｏｓ７０７５（コニカ株式会社製）を改造した複写機を用いて実施したものである。
【０１１０】
（比較例１）
現像器の着脱判断なし（制御モードなし）
感光体ドラム：ＯＰＣ（φ１００ｍｍ）
感光体ドラム線速度：４００ｍｍ／ｓｅｃ
現像剤：平均粒径６μｍの重合トナーと平均粒径６０μｍのアクリルコーティングキャリアからなる二成分現像剤
感光体帯電電位Ｖｓ：−７５０Ｖ
現像バイアスＶｂｉａｓ：−６００Ｖ
（実施例１）
現像器の着脱判断あり（制御モードあり）
使用中の現像器を取り出し、再装着後、現像器および感光体ドラムのみを３分間回転させる制御モードを実行した。このとき、用紙を現像器の下部に位置する搬送通路上に給紙し、制御モード実行後に排出した。
【０１１１】
感光体ドラム：ＯＰＣ（φ１００ｍｍ）
感光体ドラム線速度：４００ｍｍ／ｓｅｃ
現像剤：平均粒径６μｍの重合トナーと平均粒径６０μｍのアクリルコーティングキャリアからなる二成分現像剤
感光体帯電電位Ｖｓ：−７５０Ｖ
現像バイアスＶｂｉａｓ：−６００Ｖ
以上の条件で１００ｋｃ（１０万枚画像形成）実行後に現像器を装置本体から取り出し、再装着後に１００枚の画像形成を行い画像サンプルの比較を行った。
【０１１２】
比較の対象はかぶり濃度である。かぶり濃度は、濃度計Ｘ−Ｒｉｔｅ ３１０ＴＲ（日本平板機材株式会社製）を使用し、画像サンプルの白地部の濃度から用紙の濃度を引いたときの濃度とした。
【０１１３】
比較の結果、比較例１では最大で濃度０．０１５のカブリが１００枚の画像サンプルに発生し、搬送通路上には、飛散トナーに伴う汚れの発生が目視できた。
【０１１４】
一方、実施例１では搬送通路上に準備した用紙上に飛散トナーの堆積がみられたが、画像サンプルにおけるカブリ濃度は０．００３以下に押さえられ、良好な画質の画像を安定して得ることができた。
【０１１５】
（比較例２）
現像器に振動素子の設置なし（制御モードなし）
感光体ドラム：ＯＰＣ（φ１００ｍｍ）
感光体ドラム線速度：４００ｍｍ／ｓｅｃ
現像剤：平均粒径６μｍの重合トナーと平均粒径６０μｍのアクリルコーティングキャリアからなる二成分現像剤
感光体帯電電位Ｖｓ：−７５０Ｖ
現像バイアスＶｂｉａｓ：−６００Ｖ
（実施例２−１）
層厚規制部材上に振動素子設置（制御モードあり）
振動素子として携帯電話等の振動に使用している扁平型ブラシレスモータＢＵＬ（松下電気産業株式会社製）を２０ｋｃ毎の制御モードにおいて３分間振動させた。また、これとほぼ同時間帯に現像器と感光体ドラムとを駆動し、このとき、用紙を現像器の下部に位置する搬送通路上に給紙し、制御モード実行後に排出した。
【０１１６】
感光体ドラム：ＯＰＣ（φ１００ｍｍ）
感光体ドラム線速度：４００ｍｍ／ｓｅｃ
現像剤：平均粒径６μｍの重合トナーと平均粒径６０μｍのアクリルコーティングキャリアからなる二成分現像剤
感光体帯電電位Ｖｓ：−７５０Ｖ
現像バイアスＶｂｉａｓ：−６００Ｖ
以上の条件で１００ｋｃ（１０万枚画像形成）実行後に現像器を装置本体から取り出し、再装着後に１００枚の画像形成を行い画像サンプルの比較を行った。
【０１１７】
比較の対象は実施例１と同様にかぶり濃度である。かぶり濃度は、濃度計Ｘ−Ｒｉｔｅ ３１０ＴＲ（日本平板機材株式会社製）を使用し、画像サンプルの白地部の濃度から用紙の濃度を引いたときの濃度とした。
【０１１８】
比較の結果、比較例２では最大で濃度０．０１５以上のカブリが画像サンプルに発生し、搬送通路上には、飛散トナーに伴う汚れの発生が目視できた。
【０１１９】
一方、実施例２−１では制御モード実行時に搬送通路上に準備した用紙上に飛散トナーの堆積がみられたが、制御モード終了後の画像サンプルにおけるカブリ濃度は０．００３以下に押さえられ、良好な画質の画像を安定して得ることができた。
【０１２０】
（実施例２−２）
現像器の上蓋に振動素子設置（制御モードあり）
振動素子として携帯電話等の振動部品に使用されているコアレスモータＫＨＮ６（製品名：松下電器産業株式会社製）を２０ｋｃ毎の制御モードにおいて３分間振動させた（仕様電圧１．６Ｖ）。また、これとほぼ同時間帯に現像器と感光体ドラムとを駆動し、このとき、用紙を現像器の下部に位置する搬送通路上に給紙し、制御モード実行後に排出した。
【０１２１】
その結果、実施例２−２では制御モード実行時に搬送通路上に準備した用紙上に飛散トナーの堆積がみられたが、制御モード終了後の画像サンプルにおけるカブリ濃度は実施例１および実施例２−１と同様に０．００３以下に押さえられ、良好な画質の画像を安定して得ることができた。
【０１２２】
【発明の効果】
簡単な構成により、現像器からのトナー飛散やトナー零れに基因する不具合を極力抑制することができ、良好な品質の画像を安定して得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】デジタル式複写機からなる画像形成装置の構成を示す模式図である。
【図２】装置本体に対するプロセスカートリッジの挿脱に伴って選択される制御モードの監視フローを示すフローチャート図である。
【図３】現像器の構成を示す模式図である。
【符号の説明】
３００ 現像スリーブ
３４２，３４３ 現像剤撹拌搬送部材
３４４ 現像剤供給部材
３４６ 層厚規制部材
３４８ 振動素子
Ｃ 制御手段
Ｍ 磁石[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to an image forming apparatus such as a copying machine, a printer, and a facsimile machine configured to transfer a toner image formed on an image carrier onto a transfer material.
[0002]
[Prior art]
A two-component including a toner (powder) and a carrier is formed by applying dot exposure in accordance with image data to a uniformly charged surface of an image carrier using writing means including a laser light source to form a latent electrostatic image. The electrostatic latent image is formed into a toner image through reversal development by a developer, and then the toner image is transferred by a transfer unit onto a transfer material conveyed toward a transfer area so as to overlap the toner image. After that, the transfer material is separated from the image carrier by a separating unit, the transfer material is sent to a fixing device via a conveying unit, and the toner image is heated and pressed by a heating roller and a pressing roller. 2. Description of the Related Art An image forming apparatus having a configuration in which a sheet is fixed and discharged to a tray provided outside the apparatus by a sheet discharging unit is well known.
[0003]
Further, as a developing unit (developing device) mounted on the above-described image forming apparatus, one having the following configuration is known.
[0004]
That is, a fixed magnet serving as a magnetic field forming means, a roller-shaped developer carrier (hereinafter referred to as a developing sleeve) incorporating the magnet, and a developer supplying means for supplying a developer toward the developing sleeve. And a layer thickness regulating member for regulating the layer thickness of the developer on the developing sleeve supplied by the developer supplying means.
[0005]
Then, in the developing process, the developer supplied to the developing sleeve side by the developer supplying means is magnetically attracted by the action of the magnet, is carried on the developing sleeve, and the developing region ( (A developing position), and develops the latent image on the image carrier that rotates oppositely.
[0006]
Further, the developing unit, the charging unit, the transfer unit, the separating unit, the image carrier, the cleaning unit for the image carrier, and the like can be individually handled and can be detached from the image forming apparatus main body. Have.
[0007]
Alternatively, for example, the image carrier and the appropriate means described above are configured as a process cartridge that can be integrally handled, and can be attached to and detached from the apparatus main body in the form of the process cartridge. .
[0008]
However, in any of the embodiments, there is a concern that a mechanical shock may be generated when attaching or detaching the apparatus to or from the apparatus main body, and in some cases, there is a problem that a great disadvantage may be caused in image formation.
[0009]
For example, when looking at the developing unit, the impact at the time of attachment / detachment causes floating and scattering of the developer contained in the developing unit, and a support for supporting the inner wall surface of the upper lid (casing) in the developing unit and the developing sleeve. Unnecessary toner adhesion is caused on the inner wall surface of the side plate.
[0010]
As described above, the toner adhered as described above becomes granular due to the adhesion of new toner every time the number of development processes in the subsequent image formation increases, and eventually falls out of the development unit and deposits on the transfer material conveyance path. The problem is that the image quality is impaired due to adhesion to the image carrier or the like.
[0011]
Further, in an image forming apparatus employing a toner recycling method in which toner remaining on the image carrier after transfer is removed by a cleaning blade, returned to the developing unit, and used again as a developer, the developing unit is attached or detached or removed. The impact at the time of attachment / detachment via the process cartridge has caused the following problems.
[0012]
That is, the recycled toner returned to the developing unit is not immediately consumed in the developing process, but is mixed and stirred together with the replenished new toner to obtain a predetermined charge amount and then consumed in the developing process. In order to meet the purpose, the developing unit has a predetermined mechanical configuration.
[0013]
However, foreign substances other than toner, such as paper powder, are mixed in the recycled toner, and the recycled toner includes a toner (powder) having a small charge amount and a spent toner that cannot function as a toner. The recycled toner and paper dust float due to the reaction of the impact, and part of the recycled toner and paper dust scatter from the opening around the developing sleeve to contaminate the image carrier and the transfer path of the transfer material. The portion jumps out of the stirring and mixing area in a state where stirring and mixing is not sufficiently performed, and moves to a position where it is adsorbed and carried on the developing sleeve, and is eventually used as a developer in the subsequent image formation to cause deterioration of image quality. Cause failure.
[0014]
Also, as a reaction to the impact, there is a danger that a weakly charged recycled toner or paper dust in the toner recycle transport path provided between the cleaning unit and the developing unit may be returned to the developing unit at once. In such a case, the deterioration of the image quality in the image formation after the development unit is installed is further promoted, as well as the phenomenon of the toner scattering and spillage.
[0015]
As described above, the incorporation of paper dust, the scattering of toner with a weak charge amount, or the phenomenon of spilling from the developing unit in the form of granules is an important problem for an image forming apparatus, while considering the effect on the environment. It goes without saying that it is desirable to use resources as effectively as possible.
[0016]
[Problems to be solved by the invention]
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in view of the above problems, and a main object of the present invention is to prevent toner scattering or spillage caused by an impact which is likely to occur when a developing unit or a process cartridge including a developing unit is attached to or detached from an apparatus body. It is an object of the present invention to provide an image forming apparatus capable of reducing the image quality.
[0017]
[Means for Solving the Problems]
The object of the present invention can be achieved by the following configurations.
[0018]
(1) an image carrier, a latent image forming means for forming an electrostatic latent image on the image carrier, a developing unit for developing the electrostatic latent image into a toner image, and a transfer material for transferring the toner image In an image forming apparatus having a transfer unit for transferring the image onto the image carrier, and a cleaning unit for cleaning a surface of the image carrier that has passed through the transfer area,
An image forming apparatus comprising: a control unit configured to detect re-attachment of a developing unit removed from an apparatus main body and to control at least driving of the developing unit and the image carrier.
[0019]
(2) an image carrier, a latent image forming means for forming an electrostatic latent image on the image carrier, a developing unit for developing the electrostatic latent image into a toner image, and a transfer material for transferring the toner image In an image forming apparatus having a transfer unit for transferring the image onto the image carrier, and a cleaning unit for cleaning a surface of the image carrier that has passed through the transfer area,
An image forming apparatus comprising: a vibrating element integrally provided with the developing unit that operates at a predetermined interval; and at least a control unit that drives and controls the developing unit and the image carrier.
[0020]
(3) The control means feeds the transfer material onto a transport path located below the developing unit and keeps the stopped state before starting driving the developing unit and the image carrier. The image forming apparatus according to (1) or (2), wherein
[0021]
(4) The image forming apparatus according to (1) or (2), wherein the control unit causes a predetermined number of transfer materials to pass after driving of the developing unit and the image carrier is completed. .
[0022]
(5) The image forming apparatus according to (2), wherein the control unit drives and controls the vibration element based on power-on.
[0023]
(6) The developing unit includes a rotatable developer carrier having a built-in magnet, a layer thickness regulating member that regulates the layer thickness of the developer carried on the developer carrier, and an upper lid. The image forming apparatus according to (2), wherein the vibration element is provided at least integrally with the layer thickness regulating member or the upper lid.
[0024]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
Hereinafter, an example of an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.
[0025]
FIG. 1 is a schematic diagram showing a configuration of an image forming apparatus including a digital copying machine.
The image forming apparatus according to the present embodiment forms a toner image formed on an image carrier using an electrophotographic method on a transfer material such as plain paper, and includes an automatic document feeder 1 and an image reading device 2. , An image forming unit 3, a transfer material storage unit 4, a paper feed unit 5, a reverse discharge / refeed unit 6, and a reverse transport unit 8.
[0026]
The automatic document feeder 1 includes a document table 11 on which a document is placed, a document separating unit 12 for separating the document placed on the document table 11, and a plurality of documents for conveying the document separated by the document separating unit 12. Document feeder 13 including rollers, document discharger 14 for discharging the document conveyed by document conveyer 13, document discharge table 15 on which the document discharged by document discharger 14 is placed, and And a document reversing means 16 comprising a pair of rollers for reversing the front and back of the document in the duplex copying mode.
[0027]
100 at the top of the apparatus main body is an operation unit, 110 is a start button for starting image formation, and 120 is a power switch.
[0028]
A plurality of documents (not shown) placed on the document table 11 are separated one by one by a document separating unit 12 and conveyed to an image reading position by the document conveying unit 13.
[0029]
The document reading position is provided below the document conveying means 13 so that the image of the document can be read through the slit 21 of the image reading device 2.
[0030]
On the other hand, when reading images on both sides of the document, the document once read on one side was guided to the document reversing means 16, and the rear end of the document was sandwiched by a pair of reversing rollers constituting the document reversing means 16. In this state, the pair of reversing rollers is stopped, and the original is turned upside down to reverse the front and back sides of the document. Can be read.
[0031]
Such a process is repeated for the number of originals placed on the original placing table 11.
The automatic document feeder 1 is configured to be foldable. The automatic document feeder 1 is raised to open the platen glass 22 and the original is directly placed on the platen glass 22 for copying. It is configured so that it can be performed.
[0032]
The image reading device 2 is a device for reading an image of a document to obtain image data, and integrally includes a lamp 231 for irradiating the document via the slit 21 and a first mirror 232 for reflecting light reflected from the document. A first mirror unit 23, a second mirror unit 24 integrating a second mirror 241 and a third mirror 242 that reflect light from the first mirror 232, and a second mirror unit 24. An imaging lens 25 that forms an image of the reflected light on a CCD that is an image sensor, and a linear CCD 26 that photoelectrically converts a light image formed by the imaging lens 25.
[0033]
The analog signal subjected to photoelectric conversion is subjected to A / D conversion after analog processing, subjected to appropriate image processing, and then stored as image data in a memory in the control unit C.
[0034]
The control means C comprises a CPU, and controls the entire apparatus by multitasking.
In other words, the ON signal of the power switch 120 provided in the apparatus main body controls the energization of the heating source of the fixing apparatus, and controls the driving of the related units according to the program flow for the initialization of the apparatus. .
[0035]
Further, after the initialization of the apparatus is completed, the idling state is maintained, and the operation according to the selected and instructed image forming mode is executed via the drive control of each drive unit in accordance with the pressing of the start button 110 for image formation. Let it.
[0036]
Note that, in a mode in which the image reading device 2 reads a document sent by the automatic document feeder 1, the first mirror unit 23 and the second mirror unit 24 are fixed at the illustrated positions.
[0037]
The reading of the image of the original placed on the platen glass 22 is performed by moving the first mirror unit 23 and the second mirror unit 24 along the platen glass 22 while maintaining the optical path length. Performed by
[0038]
The image forming unit 3 includes a photosensitive drum 31 having a photoconductive photosensitive layer as an image carrier on a surface thereof, and a charging unit (hereinafter, referred to as a charger) including a charging electrode for uniformly charging the surface of the photosensitive drum 31. 32, a laser writing unit 33 that is operated based on the image data after the image processing and is an exposure unit for exposing the photosensitive drum 31 to form an electrostatic latent image, A developing unit (hereinafter referred to as a developing device) 34 having a roller-shaped developer carrier (hereinafter referred to as a developing sleeve) 300 for reversal developing the formed electrostatic latent image to form a toner image; A transfer unit (hereinafter, referred to as a transfer device) 35 including a transfer electrode for transferring a transfer material onto a transfer material (hereinafter, referred to as a sheet) made of, for example, AC or AC and DC from the back surface of the sheet on which the toner image is transferred. A cleaning unit that includes a separation unit 36 that performs corona discharge with the folded voltage to promote separation of the paper from the photosensitive drum 31 and a blade for cleaning the photosensitive drum 31 after the transfer process. 37 and the like.
[0039]
In the present embodiment, the photosensitive drum 31, the developing device 34, and the cleaning unit 37 are configured as a process cartridge 3A.
[0040]
Although a toner recycling method is employed, a configuration for recycling the toner is basically known, and is omitted in the drawing.
[0041]
Further, for example, if the process cartridge 3A once installed in the apparatus main body is removed for the reason of cleaning or the like, and is then installed again in a predetermined position, that is, if the number of times of installation is the second or more times, the management Is automatically selected, and the drive of the photosensitive drum 31 and the developing device 34 is controlled for a predetermined time.
[0042]
The number of times the assembling operation for the same process cartridge is performed for the second time or more is determined by providing a detection unit (not shown) including an appropriate sensor on the movement path of the process cartridge and outputting the output change information of the detection unit to the control unit. C, and can be determined by monitoring with a monitoring flow.
[0043]
When the control mode is selected based on the determination based on the monitoring flow, the operation of the motor for driving the photosensitive drum 31 and the developing device 34 and the appropriate power transmission system are started.
[0044]
In the embodiment, the charging electrode, the transfer electrode and the separation electrode of the separation means are made of an oxide-coated tungsten wire.
[0045]
The developer contained in the developing device 34 is composed of a so-called coating carrier, which is formed by coating a particulate ferrite with a styrene acrylic resin or a silicon resin, and a polymerized toner produced by a polymerization method. And a two-component developer.
[0046]
Reference numeral 38 denotes a transport belt that transports the separated paper toward a fixing device, for example, a heating roller type fixing device 9, and 63 denotes a paper discharge roller.
[0047]
The fixing device 9 includes, as main components, a fixing processing unit including a heating source H, and a fixing upper roller 900 that independently rotates around the fixing source H, and a fixing lower roller 903 that rotates while being pressed against the fixing upper roller 900. A fixing discharge roller 61, a switching unit 62 for selectively switching a sheet conveyance path, and the like are integrally provided.
[0048]
In the drawing, W is a cleaning web provided in contact with the surface of the upper fixing roller 900, and is wound, for example, little by little on a winding core shown on the left side of the drawing at an appropriate time interval during operation of the apparatus. It has become.
[0049]
In the image formation by the above configuration, the photosensitive drum 31 rotating in the direction of the arrow is sequentially charged by the appropriate driving means by the charger 32, and then the electrostatic latent image corresponding to the document image is exposed by dot exposure by the laser writing means 33. An image is formed, the electrostatic latent image is formed into a toner image by contact development or non-contact development using a developing device 34, and then the sheet fed by the start of rotation of a registration roller 56 as a second sheet feeding means The transfer is achieved by the transfer through the operation of the transfer unit 35.
[0050]
In practice, a process for forming a toner image on the photosensitive drum 31 is performed in a state where the sheet has reached the registration roller 56, in synchronization with the sheet feeding accompanying the start of rotation of the registration roller 56. To start.
[0051]
Therefore, the distance from the writing unit to the transfer unit and the distance from the registration roller to the transfer unit are set to be the same, and the linear speeds of the photosensitive drum 31, the registration roller 56, and the pre-transfer roller 57 are set to be the same. is there.
[0052]
The sheet after the transfer is separated from the photosensitive drum 31 by the action of the separating means 36, and is discharged outside the apparatus after being subjected to the heating / pressing action of the fixing device 9.
[0053]
On the other hand, the photosensitive drum 31 that has passed through the transfer area continues to rotate further, the residual toner is removed by the blades constituting the cleaning unit 37, and the preparation for the next image formation is made.
[0054]
Returning to the description of the configuration, paper feed trays 400, 410, and 420 for storing the paper P in a stacked state are vertically arranged in the paper storage unit 4 (the paper P is shown only in the paper feed tray 400). Each of the paper feed trays is provided so that a dedicated paper feed roller 401, 411, 421 and a pair of separation rollers 403, 413, 423, which are separation means for preventing stacking, can be integrally pulled out.
[0055]
The paper feed unit 5 includes a pair of transport rollers (hereinafter, also referred to as “transport rollers”) R1 as transport means for transporting the paper P from each of the paper feed trays 400, 410, and 420 to the image forming unit 3. R2, R3, R4, R5, R6 are provided.
[0056]
The transport rollers R1 to R3 are preferably provided integrally with the paper feed trays 400, 410, and 420 as pre-registration rollers, and have an integral configuration in the present embodiment.
[0057]
PS is a photo sensor, for example, a function of detecting whether or not the sheet P fed from the sheet feeding tray 400 by the sheet feeding roller 401 reaches the transport roller pair R1 provided downstream of the separation roller 403. And is disposed at a position immediately before the transport roller R1.
[0058]
Reference numeral 55 denotes a conveyance roller provided downstream of the conveyance roller R6 when viewed in the conveyance direction of the paper P, and a conveyance path of the paper sent out through the reverse conveyance section 8 and, for example, a paper fed from the paper feed tray 400. At the junction with the transfer path.
[0059]
The reverse discharge / refeed unit 6 is an area for reversely discharging the sheet P after the transfer and fixing, and re-feeding the sheet P in accordance with the duplex image forming mode. The discharged paper P is directly discharged to the outside of the apparatus, when the paper P is discharged after being turned over, and when the paper P is directed to the registration roller 56 in order to form an image on the back surface (second surface) of the paper P. Switching means (described above) 62 for switching the transport path when re-feeding paper.
[0060]
When the sheet P on which an image is formed is to be discharged as it is, that is, with the transferred image surface facing upward, the switching unit 62 is held at the position shown by a dashed line in the drawing. When the sheet P is turned upside down and discharged, the switching unit 62 is held at a position shown by a solid line in the figure, and transfer rollers 600 and 610 are provided for the sheet P conveyed by the fixing discharge roller 61. It is fed into the conveyance path, and the operation of the roller group is stopped at the timing when the rear end reaches the position before the conveyance roller 600. Thereafter, the rotation direction of the conveyance roller 600 is rotated in the opposite direction to the above. Then, the sheet passes through the left side of the switching means 62 and is discharged to a discharge tray 64 outside the apparatus via a discharge roller 63.
[0061]
Further, in the case of the double-sided image forming mode in which an image is formed on the second side of the sheet P following the first side, the switching unit 62 is held at a position shown by a solid line in FIG. Is fed to the reverse transport section 8 via the transport rollers 600 and 610 of the reverse discharge / re-feed section 6 driven by the discharge motor, and the reverse transport section 8 reverses the sheet P. , And is sent out to the registration rollers 56.
[0062]
The process until the transfer image is obtained on the second surface of the sheet P is the same as that described above, and the sheet P after the fixing process is discharged according to any of the above-described embodiments.
[0063]
The reversing conveyance unit 8 feeds the paper P conveyed by the conveyance roller 610 further rightward, stops the rotation at the timing of nipping the rear end, and then controls the conveyance roller to rotate in the reverse direction. It has a pair 800, and has a conveyance path that conveys the sheet P leftward by the reverse rotation of the conveyance roller pair 800, draws an arc upward from the way, and then extends rightward.
[0064]
Reference numerals 803, 805, 807, 809, and 811 including the transport roller pair 800 are a plurality of transport roller pairs (hereinafter simply referred to as transport rollers) provided on the transport path of the reverse transport unit 8.
[0065]
Next, the present invention will be described in more detail with reference to FIG.
FIG. 2 is a flowchart illustrating a monitoring flow of a control mode selected when a process cartridge is inserted into or removed from the apparatus main body.
[0066]
A program related to the control mode is stored in a memory in the control unit C, and controls driving of a motor or the like.
[0067]
In other words, the control unit C is a control unit that detects attachment (attachment) and detachment (removal) of the developing device 34 and the like to and from the apparatus main body and controls driving of a driving unit such as a motor, as described later. It can be said.
[0068]
In addition, the judgment step (judgment step) in the program functions as a substantial judgment means for judging the presence or absence of the detection.
[0069]
In FIG. 2, when the monitoring flow starts, it is determined whether or not the front door of the apparatus main body has been opened (step S1). If YES, then, is the process cartridge 3A in the mounted state removed from the apparatus main body? It is determined whether or not it is (step S2).
[0070]
In other words, the removal of the process cartridge 3A is regarded as the detachment of the developing device 34, and the presence or absence of the developing device detaching flag is determined.
[0071]
The opening and closing of the front door and the detachment (and the same attachment) of the process cartridge 3A can be achieved by taking in a change in output by an appropriate sensor.
[0072]
If “YES” in the step S2, it is determined whether or not the process cartridge 3A is mounted, in other words, whether or not there is a flag indicating re-mounting of the developing device 34 (step S3). The control mode for driving the device 34 and the photosensitive drum 31 is selected, and the program is executed (step S4).
[0073]
Specifically, in the present embodiment, at least the developing device 34 and the photosensitive drum 31 are drive-controlled, and, for example, the developing sleeve 300 and the photosensitive drum 31 are rotationally driven for a predetermined time. I have.
[0074]
In this case, the application of the developing bias voltage performed in the image forming process is not performed, but the control may be performed by setting the charging potential and the developing bias voltage to predetermined values.
[0075]
Further, in the execution of the control mode, the paper P is fed from the paper feed tray 400, for example, prior to being driven by the developing device or the like, and the paper P is transported on the transport path of the paper P below the developing device 34. To maintain the stopped state.
[0076]
As a result, even if there is toner spilling from the developing device 34 or the photosensitive drum 31, the toner can be received by the paper P, and the transport path can be protected from contamination.
[0077]
After the rotation control of the photosensitive drum 31 and the like is completed, the paper P is conveyed by a conveyance belt 38 and the like which is driven and controlled via the control means C, and is discharged outside the machine.
[0078]
In response to the execution of the control mode in step 4, the flags are initialized (step S5), and the control mode ends.
[0079]
If the determination of the opening of the front door is NO in step S1, the control mode is not executed as a matter of course. Even if the determination of the opening of the front door is YES in step S1, If there is no flag for detachment of the developing device in step S2 (NO), the control mode is not executed similarly.
[0080]
Note that, in the above description, instead of allowing the paper P to face the predetermined transport path in advance, after the control mode for controlling the driving of the developing device and the photosensitive drum is completed, several sheets of the paper P are continuously passed. Although it is possible to reduce the dirt by applying paper and picking up the toner discharged onto the transport path by the paper to some extent, a paper standby configuration is preferable from the viewpoint of reliability.
[0081]
The above is the first embodiment according to the present invention. Next, the second embodiment will be described with reference to FIG. 3, which is a schematic view showing the configuration of a developing device.
[0082]
In the second embodiment, when a specific condition is reached, the control mode is automatically selected, and the basic configuration for controlling the drive of at least the developing device and the photosensitive drum for a predetermined time is the same as that of the first embodiment. Same as the form.
[0083]
In the figure, reference numeral 340 denotes a casing which forms the outside of the developing device 34. The casing 340 has an opening 70 at a position facing the photosensitive drum 31, and a part of the peripheral surface of the developing sleeve 300 faces the opening 70.
[0084]
As shown by the arrow, a magnet M as a magnetic field forming means is fixedly held in the developing sleeve 300 which can rotate independently in a counterclockwise direction.
[0085]
The magnet M includes a main magnet N1 facing the development area, magnets S1 and S2 provided at a downstream position of the main magnet N1 in the rotation direction of the development sleeve to form a repulsive magnetic field, and the magnet S2. And five magnets (magnetic poles) of developer carrying magnets N2 and S3 provided between the magnet and the main magnet N1.
[0086]
Reference numeral 341 denotes a developer accommodating portion. The developer accommodating portion includes two developer stirring / conveying members 342 and 343 each including a screw and a paddle-shaped developer supply member for supplying the developer to the developing sleeve 300. 344.
[0087]
The developer agitating / conveying members 342 and 343 mix and agitate the newly replenished toner and the developer after the developing process so that the developer is uniformly mixed and a predetermined amount of triboelectricity is imparted to the toner. Function.
[0088]
The developer supply member 344 supplies the developer to the developing sleeve while discharging the developer removed from the developing sleeve 300 after the developing process to the developer stirring and conveying members 342 and 343.
[0089]
Reference numeral 346 denotes a layer thickness regulating member that regulates the layer thickness of the developer that is magnetically attracted by the action of the magnet M and is carried on the developing sleeve 300. The layer thickness regulating member 346 includes the magnet S2 and the developing member adjacent to the magnet S2. There is a regulating portion that is closely opposed to the outer peripheral surface of the developing sleeve between the developer conveying magnet N2. The layer thickness regulating member 346 is mounted on an upper lid portion (hereinafter, referred to as an upper lid) 345 constituting the casing 340.
[0090]
Reference numeral 348 denotes a vibrating element such as a coreless motor KHN6 (product name: manufactured by Matsushita Electric Industrial Co., Ltd.). One is provided on the layer thickness regulating member 346, and the other is a developer agitation transport. It is provided on the outer surface of the upper lid 345 above the member 342.
[0091]
The driving of the vibration element 348 is controlled via the control unit C so as to operate at a predetermined time interval.
[0092]
Here, the predetermined time interval is not limited to a fixed interval. For example, in a mode in which drive control is performed based on information that the power switch 120 is turned on every morning, or the operation time of the device is measured. , The drive may be controlled each time a predetermined value is reached, or a combination thereof.
[0093]
In other words, the vibrating element 348 forcibly removes toner, paper dust and the like adhering to the side plate forming the casing 340 and the inner surface of the upper cover 345 so as to reduce troubles on image formation. The specifications can be freely determined in accordance with the device, and the number of installations is not limited to the embodiment.
[0094]
When the developing device 34 having such a configuration operates, the developer is conveyed and supplied toward the developing sleeve 300 by the rotation of the developer supply member 344 in the direction indicated by the arrow, and is magnetically attracted by the action of the magnet S2.
[0095]
The magnetically attracted developer is carried on the outer peripheral surface of the developing sleeve 300 containing the magnet M, and is regulated by the layer thickness regulating member 346. Then, the developer is moved under the action of the developer carrying magnets N2 and S3. The developer that has been conveyed toward the developing area by the rotation of the sleeve 300 and has been subjected to the developing process on the photosensitive drum 31 is automatically separated from the developing sleeve 300 between the magnets S1 and S2.
[0096]
The developer removed as described above is sent to the developer stirring and conveying member 343 by the rotation of the paddle in the lower portion of the developer supply member 344, and the developer stirring and conveying member 343 is rotated toward the front of the drawing by rotation of the developer stirring and conveying member 343. After being sequentially conveyed, it is delivered to another developer stirring and conveying member 342, is conveyed to the back side of the paper while being mixed and stirred with the replenishment toner, and is transferred to the developer stirring and conveying member 342 near the terminal end thereof. In the course of being conveyed in the forward direction, the developer follows the circulation path accumulated on the developer stored around the developer supply member 344 and is again used for the development processing.
[0097]
However, for example, the image forming apparatus having the developing unit 34 described above automatically executes the control mode when the control unit C detects that the power switch 120 is turned on (meaning determination). When the power switch is ON, a predetermined voltage is applied to the vibration element 348, and the driving of the vibration element 348 is controlled.
[0098]
The vibration accompanying the operation of the vibration element 348 is propagated to the upper cover 345 and the side plate, and the toner attached or deposited on the inner wall surface of the upper cover or the side plate is forcibly removed.
[0099]
Further, simultaneously with or before and after the driving of the vibration element 348, the developing device 34, specifically, the developing sleeve 300 and the photosensitive drum 31 are driven to rotate.
[0100]
At this time, the developing bias voltage for the developing sleeve 300 is desirably turned off as in the first embodiment, but the control may be performed by setting the charging potential and the developing bias voltage to predetermined values.
[0101]
Due to the rotation of the developing sleeve, it is conceivable that a part of the toner having a small frictional charge amount (a weak charge amount) scatters from the opening 70 and adheres to the transport path of the sheet P below the opening 70. As described in the first embodiment, by feeding and stopping the sheet P on the transport path corresponding to the above-mentioned area in advance, the transport path can be protected from contamination.
[0102]
Further, when paper dust is mixed in the recycled toner, the paper dust is also discharged from the opening 70 in the same manner as the weakly charged toner, so that the image actually formed is a weakly charged toner (it can be said that the toner is easily scattered). It is less affected by stains and the like caused by the adhesion of paper and paper dust, and as a result, a good image can be stably obtained.
[0103]
Also, in the actual image forming process, the above configuration is made so that there is no chance that the toner or the like lumps out of the developing device as a lump or adheres to the formed image, but the lump is temporarily formed. Even in such a case, the above-described adverse effects can be suppressed by executing the control mode.
[0104]
Needless to say, the effect of reducing the problems of the weakly charged toner and the paper dust associated with the toner recycling method can also be enjoyed in the first embodiment.
[0105]
Further, instead of previously holding the sheet P on a predetermined conveying path in the above, the sheet is passed after the control mode for controlling the driving of the developing device and the photosensitive drum, and the toner discharged on the sheet conveying path is used. It is also possible to some extent to reduce dirt by picking up.
[0106]
Further, in the configuration of the developing device 34, it is desirable to reduce the chance of contact between the toner and the inner wall of the casing as much as possible.
[0107]
For example, a structure in which the thickness-regulated developer is not in contact with the inner wall surface of the upper lid 345 from the position where the layer thickness is regulated to the development area is provided, so that the stress applied to the developer is reduced as much as possible. By preventing the occurrence of spent toner and the granulation of toner based on the spent toner, the occurrence of defects can be reduced.
[0108]
In the above embodiment, the developing device is described as being configured to be indirectly attached to and detached from the apparatus main body via the process cartridge. However, the present invention does not exclude a mode in which the developing device is handled alone. However, the image carrier is not limited to the photosensitive drum.
[0109]
【Example】
The comparative examples and examples described below were implemented using a digital copier, a copier modified from Konica Sitios 7075 (manufactured by Konica Corporation).
[0110]
(Comparative Example 1)
No judgment of developing unit attachment / detachment (no control mode)
Photoconductor drum: OPC (φ100mm)
Photoreceptor drum linear velocity: 400 mm / sec
Developer: Two-component developer composed of a polymerized toner having an average particle diameter of 6 μm and an acrylic coating carrier having an average particle diameter of 60 μm Vs: −750 V
Development bias Vbias: -600V
(Example 1)
Judgment of attachment / detachment of developing unit (with control mode)
After taking out the developing device in use and mounting it again, a control mode in which only the developing device and the photosensitive drum were rotated for 3 minutes was executed. At this time, the paper was fed onto a transport passage located below the developing device, and was discharged after executing the control mode.
[0111]
Photoconductor drum: OPC (φ100mm)
Photoreceptor drum linear velocity: 400 mm / sec
Developer: Two-component developer composed of a polymerized toner having an average particle diameter of 6 μm and an acrylic coating carrier having an average particle diameter of 60 μm Vs: −750 V
Development bias Vbias: -600V
After the execution of 100 kc (100,000 sheet image formation) under the above conditions, the developing device was taken out of the apparatus main body, and after re-attachment, 100 images were formed and the image samples were compared.
[0112]
The object of comparison is the fog density. The fog density was determined by using a densitometer X-Rite 310TR (manufactured by Nippon Flat Machine Co., Ltd.) and subtracting the density of the paper from the density of the white portion of the image sample.
[0113]
As a result of the comparison, in Comparative Example 1, fog having a density of 0.015 at the maximum occurred on 100 image samples, and the generation of stains due to the scattered toner was visually observed on the transport path.
[0114]
On the other hand, in Example 1, scattered toner was deposited on the paper prepared on the conveyance path, but the fog density in the image sample was suppressed to 0.003 or less, and an image of good image quality was stably obtained. Was completed.
[0115]
(Comparative Example 2)
No vibration element installed in developing unit (no control mode)
Photoconductor drum: OPC (φ100mm)
Photoreceptor drum linear velocity: 400 mm / sec
Developer: Two-component developer composed of a polymerized toner having an average particle diameter of 6 μm and an acrylic coating carrier having an average particle diameter of 60 μm Vs: −750 V
Development bias Vbias: -600V
(Example 2-1)
Vibration element installed on layer thickness regulating member (with control mode)
A flat brushless motor BUL (manufactured by Matsushita Electric Industrial Co., Ltd.) used for vibration of a mobile phone or the like as a vibration element was vibrated for 3 minutes in a control mode every 20 kc. Further, the developing unit and the photosensitive drum were driven at substantially the same time period, and at this time, the sheet was fed onto a transport passage located below the developing unit, and was discharged after executing the control mode.
[0116]
Photoconductor drum: OPC (φ100mm)
Photoreceptor drum linear velocity: 400 mm / sec
Developer: Two-component developer composed of a polymerized toner having an average particle diameter of 6 μm and an acrylic coating carrier having an average particle diameter of 60 μm Vs: −750 V
Development bias Vbias: -600V
After the execution of 100 kc (100,000 sheet image formation) under the above conditions, the developing device was taken out of the apparatus main body, and after re-attachment, 100 images were formed and the image samples were compared.
[0117]
The object of comparison is the fog density as in Example 1. The fog density was determined by using a densitometer X-Rite 310TR (manufactured by Nippon Flat Machine Co., Ltd.) and subtracting the density of the paper from the density of the white portion of the image sample.
[0118]
As a result of the comparison, in Comparative Example 2, fog having a density of 0.015 or more was generated on the image sample at the maximum, and the generation of stains due to the scattered toner was visually observed on the conveyance path.
[0119]
On the other hand, in Example 2-1, when the control mode was executed, scattered toner accumulated on the paper prepared on the transport path. However, the fog density in the image sample after the control mode was ended was suppressed to 0.003 or less. An image of good image quality could be obtained stably.
[0120]
(Example 2-2)
Vibration element installed on top lid of developing unit (with control mode)
A coreless motor KHN6 (product name: manufactured by Matsushita Electric Industrial Co., Ltd.) used for a vibration component such as a mobile phone as a vibration element was vibrated for 3 minutes in a control mode every 20 kc (specification voltage: 1.6 V). Further, the developing unit and the photosensitive drum were driven at substantially the same time period, and at this time, the sheet was fed onto a transport passage located below the developing unit, and was discharged after executing the control mode.
[0121]
As a result, in Example 2-2, scattered toner was found to be deposited on the paper prepared on the transport path during the execution of the control mode. As in the case of -1, it was suppressed to 0.003 or less, and an image of good image quality could be stably obtained.
[0122]
【The invention's effect】
With a simple configuration, it is possible to minimize problems caused by toner scattering from the developing device or toner spill, and it is possible to stably obtain a good quality image.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a schematic diagram illustrating a configuration of an image forming apparatus including a digital copying machine.
FIG. 2 is a flowchart illustrating a monitoring flow of a control mode selected when a process cartridge is inserted into and removed from an apparatus main body.
FIG. 3 is a schematic diagram illustrating a configuration of a developing device.
[Explanation of symbols]
300 Developing sleeves 342, 343 Developer stirring and conveying member 344 Developer supplying member 346 Layer thickness regulating member 348 Vibrating element C Control means M Magnet
